Slayt 1 - Abdullah Demir

HİBRİD ARAÇLAR
Araçların Sınıflandırılması
Araçların Direnç Kuvvetleri
«Her tercih bir vazgeçiştir»
ISO and FHWA Classification
ISO3833 classifies ground vehicles in 7 groups:
1− Motorcycles
2− Passenger cars
3− Busses
4− Trucks
5− Agricultural tractors
6− Passenger cars with trailer
7− Truck trailer/semi trailer road trains
The Federal Highway Administration (FHWA) classifies road vehicles based on size
and application. All road vehicles are classified in 13 classes as described below:
1− Motorcycles
2− Passenger cars, including cars with a one-axle or two-axle trailer
3− Other two-axle vehicles, including: pickups, and vans, with a one-axle or two-axle trailer
4− Buses
5− Two axle, six-tire single units
6− Three-axle single units
7− Four or more axle single units
8− Four or fewer axle single trailers
9− Five-axle single trailers
10− Sixormoreaxlesingletrailers
11− Five or less axle multi-trailers
12− Six-axle multi-trailers
13− Sevenormoreaxlemulti-trailers
Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN: 978-0-387-74243-4
ISO and FHWA Classification
The FHWA vehicle classification.
1− Motorcycles
2− Passenger cars
3− Other two-axle vehicles,
4− Buses
5− Two axle, six-tire single units
6− Three-axle single units
7− Four or more axle single units
Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN: 978-0-387-74243-4
ISO and FHWA Classification
The FHWA vehicle classification.
8− Four or fewer axle single trailers
9− Five-axle single trailers
10− Six or more axle single trailers
11− Five or less axle multi-trailers
12− Six-axle multi-trailers
13− Seven or more axle multi-trailers
Reza N. Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, ISBN: 978-0-387-74243-4, 2008
AİTM - Sınıflandırma
1.1- L Kategorisi Araçlar: 4’ten az tekerleği bulunan motorlu araçlardır.
1.1.1- L1 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm3 den az veya eşit ve yapısı bakımından azami
hızı 45 km/h’ı geçmeyen 2 tekerlekli motorlu araçtır.
1.1.2- L2 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm3’den az veya eşit ve yapısı bakımından azami
hızı 45 km/h’ı geçmeyen 3 tekerlekli motorlu araçtır.
1.1.3- L3 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm3’den büyük ve yapısı bakımından azami hızı
45 km/h’ı geçen 2 tekerlekli motorlu araçtır.
1.1.4- L4 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm3’den büyük, yapısı bakımından azami hızı 45
km/h’den fazla ve (ABOD) eksenine göre asimetrik olarak yerleştirilmiş 3 tekerlekli motorlu
araçtır.
1.1.5- L5 kategorisi araçlar: Silindir hacmi 50 cm3’den büyük, yapısı bakımından azami hızı 45
km/h’dan fazla, azami yüklü ağırlığı 1.000 Kg’ dan az veya eşit ve (ABOD) eksenine göre simetrik
olarak yerleştirilmiş 3 tekerlekli motorlu araçtır.
1.1.6- Elektrikli araçlarda akü hariç, yüksüz ağırlığı 350 kg’dan, azami tasarım hızı 45 km/h’den,
kıvılcım ateşlemeli motorlarda silindir kapasitesi 50cm3’den ve azami net gücü 4kw’dan fazla
olmayan hafif dört tekerlekli araçtır. Bu araçlar moped kapsamında değerlendirilir.
1.1.7- Bu Ekin madde 1.1.6’sı dışında kalan elektrikli araçlarda akü hariç, yüksüz ağırlığı 400
kg’dan (eşya taşıma amaçlı olanlar 550 kg) ve azami net motor gücü 15 kW’dan fazla olmayan
dört tekerlekli motosiklettir. Bu araçlar üç tekerlekli motosikletler kapsamında değerlendirilir.
Araç boyuna orta düzlemi (ABOD)
Kaynak: AİTM
AİTM - Sınıflandırma
1.2- M Kategorisi Araçlar: En az dört tekerlekli,
motorlu yolcu taşıma amaçlı araçlardır.
1.2.1- M1 kategorisi araçlar: Sürücü dışında en fazla
sekiz kişilik oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik
motorlu araçlardır.
1.2.2- M2 kategorisi araçlar: Sürücü dışında sekizden
fazla oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik ve azami
kütlesi 5 tonu aşmayan, motorlu araçlardır.
1.2.3- M3 kategorisi araçlar: Sürücü dışında sekizden
fazla oturma yeri olan, yolcu taşımaya yönelik ve azami
kütlesi 5 tonu aşan, motorlu araçlardır.
Kaynak: AİTM
AİTM - Sınıflandırma
1.3- N Kategorisi Araçlar: En az dört tekerlekli, motorlu yük taşıma araçlarıdır.
1.3.1- N1 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 3,5 tonu aşmayan, motorlu yük taşıma araçlarıdır.
1.3.2- N2 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 3,5 tonu aşan, 12 tonu aşmayan, motorlu yük taşıma
araçlarıdır.
1.3.3- N3 kategorisi araçlar: Azami kütlesi 12 tonu aşan, motorlu yük taşıma araçlarıdır.
1.3.4- Bir yarı römorku veya merkezi dingilli römorku çekmek için tasarlanmış bir çekici araçta,
aracın sınıflandırılmasında kullanılacak kütle; işler durumda çekicinin kütlesine, yarı römork
veya merkezi dingilli römork tarafından çekici araca uygulanan azami statik düşey yüke tekabül
eden kütle ve (uygulanabilirliği varsa) çekici araca yüklenebilecek azami kütlenin eklenmesiyle
hesaplanır.
1.3.5- Yolcu taşımak için belirlenmemiş özel araçların donatımları N Sınıfı araçlardaki gibi yük
olarak kabul edilir.
Kaynak: AİTM
AİTM - Sınıflandırma
Kaynak: Taşıt Konstrüksiyonu / Göktan / 2001 - 2002
AİTM - Sınıflandırma
1.4- O Kategorisi Araçlar: Römorklar (yarı
römorklar dahil).
1.4.1- O1 kategorisi araçlar: Azami kütlesi
0,75 tonu aşmayan römorklardır.
1.4.2- O2 kategorisi araçlar: Azami kütlesi
0,75 tonu aşan, 3.5 tonu aşmayan
römorklardır.
1.4.3- O3 kategorisi araçlar: Azami kütlesi
3,5 tonu aşan 10 tonu aşmayan römorklardır.
1.4.4- O4 Kategorisi Araçlar: Azami kütlesi 10
tonu aşan römorklardır.
1.4.5- Bir yarı römork veya merkezi dingilli
römorkta,
aracın
sınıflandırılmasında
kullanılacak azami kütle, çekici araca bağlı ve
azami yükte iken, yarı römork veya merkezi
dingilli
römorkun
dingili/dingilleri
tarafından yere uygulanan statik düşey yüke
tekabül eder.
Kaynak: AİTM
AİTM - Sınıflandırma
1.5- Arazi tipi araçlar (G sembollü)
1.5.1- N1 kategorisi araçlardan azami kütlesi 2 ton’u aşmayanlar ve M1 kategorisi motorlu araçlar,
aşağıdaki koşullara uygun iseler, arazi tipi araç olarak kabul edilir:
- En az bir ön dingili ve en az bir arka dingili eşzamanlı tahrikli olarak tasarlanmış, bir dingilinin
tahriki ayrılabilen araçlar dahil,
- En az bir diferansiyel kilit mekanizması veya buna benzer işleve de en az bir mekanizması varsa
ve tek araç için hesaplanan %30’luk bir eğimi tırmanabiliyorsa.
Ek olarak, aşağıdaki 6 koşuldan en az beşini de yerine getirmesi gerekir:
-Yaklaşma açısı en az 25 derece olmalıdır.
-Uzaklaşma açısı en az 20 derece olmalıdır.
-Rampa açısı en az 20 derece olmalıdır.
-Ön dingil altında, alt açıklık en az 180 mm olmalıdır.
-Arka dingil altında, alt açıklık en az 180 mm olmalıdır.
-Dingiller arasında, alt açıklık en az 200 mm olmalıdır.
1.5.2- N1 kategorisi araçlardan azami kütlesi iki tonu aşanlar ile N2 , M2 veya M3 kategorisi
araçlardan azami kütlesi 12 ton’u aşmayanların arazi tipi araç sayılabilmesi için, bir dingilinin
tahriki ayrılabilen araçlar dâhil olmak üzere, bütün tekerleklerinin eşzamanlı tahrikli olması veya
aşağıdaki 3 koşulu yerine getirmesi gerekir:
- Bir dingilinin tahriki ayrılabilen araçlar dâhil, en az bir ön dingili ve en az bir arka dingili
eşzamanlı tahrikli olarak tasarlanmış,
-En az bir diferansiyel kilit mekanizması veya buna benzer işlevde en az bir mekanizması olan,
-Tek araç için hesaplanan %25’lik bir eğimi tırmanabilen.
Kaynak: AİTM
AİTM - Sınıflandırma
1.5- Arazi tipi araçlar (G sembollü) [Devam]
1.5.3- M3 kategorisi araçlardan azami kütlesi 12 ton’u aşanlar ile N3 kategorisi araçların
arazi tipi araç sayılabilmesi için bir dingilinin tahriki ayrılabilen araçlar dâhil olmak üzere
ya tekerleklerinin eşzamanlı tahrikli olması veya aşağıdaki koşulları yerine getirmesi
gerekir:
-Tekerleklerin en az yarısı tahrikli olan,
-En az bir diferansiyel kilit mekanizması veya buna benzer işlevde en az bir mekanizması
olan,
-Tek araç için hesaplanan %25’lik eğimi tırmanabilen,
-Aşağıdaki altı koşuldan en az dördünü yerine getiren;
-Yaklaşma açısı en az 25 derece olmalıdır.
-Uzaklaşma açısı en az 25 derece olmalıdır.
-Rampa açısı en az 25 derece olmalıdır.
-Ön dingil altında, alt açıklık en az 250 mm olmalıdır.
-Arka dingil altında alt açıklık en az 250 mm olmalıdır.
-Dingiller arasında alt açıklık en az 300 mm olmalıdır.
Tekerlek orta düzlemi (TOD)
Araç boyuna orta düzlemi (ABOD)
1- MOP Moped
2- MOS Skuter
3- MOT Motosiklet
4- LTT lastik tekerlekli traktör
5- ABOD araç boyuna orta düzlemi
6- TOD tekerlek orta düzlemi
Kaynak: AİTM
Vehicle’s overall characteristics
The vehicle’s overall characteristics can be divided into subcategories. Those
characteristics which are relevant to the chassis designer are listed below.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Passive safety features
Active safety features
Interior dimensions, exterior dimensions, cargo area dimensions
Ergonomics, ease of operation
Aerodynamic properties
Driving dynamics
Emissions
Powertrain configuration
Dynamic driving performance
Engine power
Fuel consumption
Driving safety
NVH
Driving comfort
Electrical and electronic equipment
Weight
Design compatibility (modularity)
Fixed costs, recycling
Design, styling
Reliability
Price, cost of operation
Bernd Heißing | Metin Ersoy (Eds.); Chassis Handbook - Fundamentals, Driving Dynamics,
Components, Mechatronics, Perspectives With 970 figures and 75 tables; 1st Edition 2011
Engine Performance
Engine performance is an indication of the degree of
success of the engine performs its assigned task, i.e. the
conversion of the chemical energy contained in the fuel into
the useful mechanical work.
For Example: For an aircraft engine specific weight is more
important whereas for an industrial engine specific fuel
consumption is more important.
For the evaluation of an engine performance few more
parameters are chosen and the effect of various operating
conditions, design concepts and modifications on these
parameters are studied. The basic performance
parameters are the following :
(a) Power and Mechanical Efficiency
(b) Mean Effective Pressure and Torque
(c) Specific Output
(d) Volumetric Efficiency
(e) Fuel-air Ratio
(f) Specific Fuel Consumption
(g) Thermal Efficiency and Heat Balance
(h) Exhaust Smoke and Other Emissions
(i) Specific Weight
Mean Effective Pressure:
Mean effective pressure is
defined
as
a
hypothetical/average pressure
which is assumed to be acting
on the piston throughout the
power stroke.
Applied Thermal Engineering
Engine Performance
Important Performance Parameters of I.C. Engines:- The
important performance
parameters of I.C. engines are as follows:
• Friction Power,
• Indicated Power,
• Brake Power,
• Specific Fuel Consumption,
• Air – Fuel ratio
• Thermal Efficiency
• Mechanical Efficiency,
• Volumetric Efficiency,
• Exhaust gas emissions,
• Noise
http://elearning.vtu.ac.in/10/enotes/06ME43/Unit8-GP.pdf
Motor Karakteristikleri
Benzin motorlarda gaz kelebeğinin, dizel
motorlarda
pompa
kramayerinin
konumunun; ayrıca motor yağ ve
soğutucu akışkan sıcaklıklarının sabit
tutulduğu deney şartlarında krank mili
devrine bağlı olarak güç, tork ve yakıt
sarfiyatı
değişimlerine
motor
karakteristikleri denir.
BMW 2 liter diesel engine
Temel Kavramlar
İndike (İç) güç: Motorun silindirleri içinden veya piston üzerinden alınan güce indike
güç denir. İndike gücün ölçülmesi için silindirlerdeki maksimum yanma sonu
basıncının basınç ölçerlerle ölçülmesi gerekir.
Efektif (Faydalı) güç: Motorun krank mili yada volanından ölçülen güce efektif güç
denir. Efektif gücün ölçülmesi için dinamometreler kullanılır.
Verim: Elde edilen sonuç ile bu sonucu elde etmek için harcanan çaba arasındaki
oranı ifade eder. Motorda alınan gücün verilen güce oranının yüzde olarak ifadesidir.
Daima yüzde yüzden azdır.
Mekanik verim: Motorun çıkışından alınan gücün piston üzerinden alınan güce
oranıdır. Mekanik verim, silindir içerisinde yanmadan dolayı oluşan gücün krank
milinden alınıncaya kadar ne kadar kayba uğradığını gösterir. Silindirde elde edilen
güç, krank milinden alınıncaya kadar, başta sürtünme ve atalet kayıpları olmak
üzere bir çok mekanik kayba uğrar.
Motorlarda Performans
Termik verim: Motorun, yakıtın yanmasından oluşan enerjiyi faydalı bir işe
dönüştürebilme oranıdır. Yanma sonucunda oluşan ısı enerjisinin büyük bir kısmı
soğutma, yağlama sistemi ve egzoz gazları ile dışarı atılır. Ancak geriye kalan ısı
verimli işe çevrilebilir.
Hacimsel (Volümetrik) verim: Emme zamanında silindire alınan havanın silindir
hacmine oranıdır. Normal şartlarda bu verim %80 civarındadır. Motor devri arttıkça,
supapların açık kalma zamanı azalacağından %50’ye kadar düşebilir.
Özgül yakıt sarfiyatı: Motorun 1kWh başına harcadığı yakıt miktarına denir.
Alt ısıl değer ve Üst Isıl Değer: Yanma tepkimelerinde bilinmesi gereken iki
tanımlama alt ısıl değer ve üst ısıl değerdir. Alt ısıl değer, bir yanma tepkimesinde
oluşan suyun buhar fazında olması durumunda açığa çıkan ısı enerjisidir. Üst ısıl
değer ise, bir yanma tepkimesinde oluşan suyun sıvı fazında olması durumunda açığa
çıkan ısı enerjisini tanımlamaktadır. Yani üst ısıl değer, buharlaşma ısısı dahil olmak
üzere açığa çıkan toplam ısı enerjisidir.
Temel Kavramlar
www.sankey-diagrams.com
Temel Kavramlar
www.sankey-diagrams.com
Typical fuel energy
distribution in an internal
combustion engine
Power distribution in an automobile during city
driving.
C.M Taylor, Automobile engine tribology—design considerations for efficiency and
durability, Wear Volume 221, Issue 1, October 1998, Pages 1–8
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164898002531
Araçlarda Enerji Yönetimi
Kaynak: Dr. Athanasios Vikas, Automotive Technology Individual Mobility 2020, Robert Bosch GmbH 2009.
Drivetrain Loses
Energy flow in a typical present day car (8.9 litres/100 km, 26.4 mpg) (left) and
advanced vehicle (4.0 litres/100 km, 58.4 mpg) (right)
Energy and the New Reality, Volume 1: Energy Efficiency and the Demand for Energy Services
Chapter 5: Transportation Energy Use, L. D. Danny Harvey
Drivetrain Loses
A vehicle’s drivetrain loses energy mainly through friction in the
transmission and bearings.
Passenger car powertrain losses
Bernd Heißing | Metin Ersoy (Eds.), “Chassis Handbook Fundamentals, Driving Dynamics, Components,Mechatronics, Perspectives, 1st Edition 2011.
Enerji Dağılımı
Benzin motorlu 1200 kg'lık bir otomobilde 90 km/h hızda yakıt enerjisinin %
(yüzde) olarak kullanımı [14]
Kaynak: Mak. Müh. Tayfur Kerem DEMİRCİOĞLU, “Bir Araç Modelinin Aerodinamik Analizi ve Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Simülasyonu”, Balıkesir
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir, Ağustos–2007
Taşıt direnç ve tahrik kuvvetleri
As shown in Figure 1, vehicle resistances opposing its movement include rolling
resistance of the tires, appearing in Figure 1 as rolling resistance torques Trf and Trr,
aerodynamic drag, Fw, and hill climbing resistance (the term Mg sin α in Figure 1).
FIGURE 1 Forces acting on a vehicle moving uphill.
Kaynak: Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles - Fundamentals, Theory and Design 2nd by Ehsani, 2010
Taşıt direnç ve tahrik
kuvvetleri
Consider the first three of these that
occur during steady-state conditions
steady-state: Kararlı/Daimi
sürekli rejim, kararlı hal.
durum,
Headwind: karşıdan esen rüzgar
Edited by David A. Crolla, Automotive Engineering Powertrain, Chassis System and Vehicle Body; Butterworth-Heinemann, 2009
Yuvarlanma Direnci
Güç, sınırlayıcı kuvvetlerin üstesinden gelmek için sarfedilmek zorundadır.
Bunlardan bir tanesi de yuvarlanma direncidir. Yuvarlanma direnci; aracın
yüklü ağırlığına, yol yüzeyinin türüne ve lastik üretiminde kullanılan malzemelere,
yapı ve dizaynlara bağlı olarak değişir.
Yuvarlanma direncini oluşturan ikincil nedenler olarak; tekerlek yatağı, yağ keçesi
sürtünmesi ve transmisyon sistemindeki yağın çalkalanmasıdır.
Yuvarlanma direnci, tekerlek yuvarlanırken zeminle temas bölgesinin ezilmesi, bu
bölgeye giren lastik elemanlarının sıkışması, çıkan elemanların uzaması, bu olayın
zeminde asimetrik bir basınç doğurması ve sıkışıp uzama olayının kayıplı
olmasından kaynaklanmaktadır.
Yuvarlanma direnç katsayısı R ile gösterilir ve R = a/r olarak formüle edilir.
Burada;
a= Tekerlek yükünün etkime noktasının eksenden kaçıklığı,
r= Tekerlek statik yarıçapı olarak tanımlanır.
Yuvarlanma direnci, yuvarlanma direnç katsayısı ile tekerlek yükünün çarpılması
neticesinde bulunur. FR=RFz şeklinde formüle edilir.
FR = fR (FzÖ + FzA)
Abdullah Demir,Y.L.Tezi
Yuvarlanma Direnci
Composed primarily of

Resistance from tire deformation (90%)

Tire penetration and surface compression ( 4%)


Tire slippage and air circulation around wheel ( 6%)
Wide range of factors affect total rolling resistance
Yuvarlanma Direnci
The rolling resistance of tires on hard surfaces is
primarily caused by hysteresis in the tire
materials. Figure shows a tire at standstill, on
which a force, P, is acting at its center. The
pressure in the contact area between the tire and
ground is distributed symmetrically to the central
line and the resultant reaction force, Pz, is aligned
to P. The deformation, z, versus the load, P, in the
loading and unloading process is shown in Figure
2.3.
To keep the wheel rolling, a force, F, acting on
the center of the wheel is required to balance
this rolling resistant moment. This force is
expressed as.
Pressure distribution in contact area.
Kaynak: Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles - Fundamentals, Theory and Design 2nd by Ehsani, 2010
Yuvarlanma Direnci
FIGURE 2.3 Force acting on a tire versus tire deformation in loading and unloading.
Kaynak: Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles - Fundamentals, Theory and Design 2nd by Ehsani, 2010
Yuvarlanma Direnci
where rd is the effective
radius of the tire and fr =
a/rd is called the rolling
resistance coefficient. In
this way, the rolling resistant
moment can be equivalently
replaced by a horizontal
force acting on the wheel
center in the opposite
movement direction of the
wheel. This equivalent force
is called rolling resistance
with a magnitude of
FIGURE 2.4 Tire deflection and rolling resistance on a (a) hard and (b) soft
road surface.
Kaynak: Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles - Fundamentals, Theory and Design 2nd by Ehsani, 2010
Yuvarlanma Direnci
A.G. GÖKTAN, A. GÜNEY, M. EREKE, TAŞIT FRENLERİ
Kaynak: Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles - Fundamentals, Theory and Design 2nd by Ehsani, 2010
Eğim Direnci
Eğim direnci, araç eğik düzlemde çıkış yaparken yenilmesi gereken yerçekimi
kuvvetidir. Eğim genellikle % olarak ifade edilir. Yokuş tırmanırken arka dingil
basıncı artacağından arkadan itişli araçlar avantajlı bir durumuna gelir.
Meyiller ufak olduğunda (yani p %20’den küçük olunca,
diğer bir küçük açılarda -%2’den daha az hata olacak
şekilde- sin = tan’dır.) sin α = tg α = p kullanılır
Fcl = m g p
Ağırlık/güç oranı: Araç performansının ve ivmelenme kabiliyetinin bir ölçüsü ağırlık/güç oranıdır. Bir
aracın ağırlık/güç oranı ne kadar küçük olursa, o aracın ivmelenme ve tırmanma kabiliyeti o oranda büyük
olur. Her araç için optimum ağırlık/güç oranı vardır.
Aracın tırmanma yeteneği: Motorlu taşıtın azami yüklü ağırlığı ile tırmanabildiği en yüksek eğimin yataya
göre tanjant cinsinden yaptığı açının yüzde (%) olarak ifade edilen değeridir. Bir aracın ağırlık/güç oranı ne
kadar küçük olursa, o aracın ivmelenme ve tırmanma kabiliyeti de o oranda büyük olur.
Örnek: 2002 model Toyota Corolla 1.6 Sol Sedan otomatik araç için tırmanma açısı dizayn değeri,
yaklaşık 18 derece (%33 eğim) olacak şekilde üretilmiştir. Bu değer; aracın yük durumu, elektrik yükü,
motor ve şanzıman, vs. durumu gibi etkenlerle oldukça etkilenmektedir.
Şanzıman tipi: A246E - Otomatik şanzıman
Vites oranları: 1. Vites: 4,005 2. Vites: 2,208 3. Vites: 1,425 4. Vites: 0,981 Geri Vites: 3,272
Diferansiyel oranı: 2,962
Eğim Direnci
Reading Text:
Grading Resistance
When a vehicle goes up or down a slope, its weight produces a component that is
always directed in the downward direction, as shown in Figure.
This component either opposes the forward motion (grade climbing) or helps the
forward motion (grade descending). In vehicle performance analysis, only uphill
operation is considered. This grading force is usually called grading resistance.
Grading resistance, referring to Figure, can be expressed as
Fg = Mg sin α.
To simplify the calculation, the road angle, α, is usually replaced by the grade
value, when the road angle is small. As shown in Figure, grade is defined as
p =H/L = tan α ≈ sin α
In some literature, the tire rolling resistance and grading resistance together
are called road resistance, which is expressed as
Frd = Ff + Fg = Mg(fr cos α + sin α).
Eğim Direnci
When the road angle is small, the road resistance can be simplified as
Frd = Ff + Fg = Mg(fr + p).
FIGURE: Vehicle climbing a grade
Araç Aerodinamiği
Composed of:
1.
Turbulent air flow around vehicle body (85%)
2.
Friction of air over vehicle body (12%)
3.
Vehicle component resistance, from radiators and air vents (3%)
Araç Aerodinamiği
Aerodynamic drag is calculated as
ρ = 1.226 kg/m3 hava
yoğunluğu (1.0133 bar ve 15 oC
da)
Cd*: hava direnci katsayısı
Otomobillerde 0,3 - 0,4;
kamyonlarda 0,8
A : kesit alanı. Otomobillerde
1.85 m2 ; kamyonlarda 8 m2
alınabilir.
* Not: Bazı kaynaklarda cd bazı kaynaklarda
cw olarak kullanılmaktadır.
Aerodynamic effects on vehicle functions
Bosch Automotive Handbook
Araç Aerodinamiği
Effect of cw·A on fuel consumption
(mid-sized vehicle)
Table 1. cw values for various vehicles
Vehicle (Examples)
Audi A8
Porsche 911
Mercedes C 200 D
Bosch Automotive Handbook
cd
A / m2
0,29
0,29
0,30
2,25
1,95
2,05
Effect of
Δcd in %
Lowering vehicle height by 30 mm
approx. –5
Smooth wheel covers
Wide tires
Windows flush with exterior
Sealing body gaps
Underbody panels
Concealed headlamps
Outside rear-view mirrors
Airflow through radiator and engine
compartment
Brake cooling devices
Interior ventilation
Open windows
Open sunroof
–1...–3
+2...+4
approx. –1
–2...–5
–1...–7
+3...+10
+2...+5
Roof-mounted surfboard rack
approx. +40
+4...+14
+2...+5
approx. +1
approx. +5
approx. +2
Note: During the early stages in the design and
development process most testing is performed using
small scale models where ¼ scale is the most popular.
Araç Aerodinamiği
α
cd
Δcd in %
50°
0.345
–
55°
0.342
– 0.8
65°
0.340
– 1.4
40°
0.349
+ 1.1
30°
0.349
+ 1.1
0°
0.369
+ 7.0
Effect of windshield slope α on the cd value see Table (– = better, + = worse)
Bosch Automotive Handbook